お客さまのために お客さまから信頼される技術の追求

お客さまに安心・安全を提供する新しい技術の開発を行っています。

超高層RC造における高機能耐震技術(梁端ヒンジリロケーション構法)
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近年、高強度材料の実用化に伴い、超高層RC造においても柱スパンが拡大する事例が増えています。しかしながら、柱スパンが大きい超高層RC造においては、地震時に梁の曲げ降伏によるエネルギー吸収があまり期待できない点に課題がありました。
そのため当社では、梁端部にカットオフした梁主筋を追加配筋し、通常の梁においては柱際に生じる降伏ヒンジを柱際から離れた位置に発生させることにより、梁のエネルギー吸収量の増大を図る構法(梁端ヒンジリロケーション構法)を開発しました。
また本構法では、直線形状のカットオフ筋を追加配筋する方式(直線カットオフ筋方式)の他、折曲げたカットオフ筋をY字形状に配筋する方式(Y字筋方式※1)を適用することで、地震時に生じる降伏ヒンジ近傍の損傷を抑制することも可能です。

  • ※1特願2017-251232「梁主筋をY字型としたヒンジリロケーション構造及びその方法」出願中
  • 本工法のメリット
  • 二つの配筋方式
  • 十字形骨組実験(Y字筋方式,層間変形角1/50rad(10回目))
物流施設に最適な免震構造システム
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物流施設(配送センター、事業用倉庫等)では、大量の荷物の重量に耐える構造であると同時に、フロア全体の柱の数を減らして使い勝手の向上を図る必要があります。また近年は、BCP※1対応の一環として、免震化のニーズも増加しています。
当社では、柱に鉄筋コンクリート造、梁に鉄骨造を用いた混合構造(TO-RCS 工法)と、基礎構造の合理化など経済性に優れた杭頭免震工法との組合せにより、物流施設に最適な免震構造システムを確立し、ニーズへの対応を図っています。

  • ※1BCP:事業継続計画。企業が災害や事故により被害を受けた場合に重要な業務が中断しない、
       または中断しても短い期間で再開できるように準備を行うことを言います。
工事用エレベータとAGVを連動「垂直・水平自動搬送システム」
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当社は、水平自動搬送システムに工事用エレベータを連動させた、垂直・水平自動搬送システムを開発しました。
これまで活用してきた水平搬送AGVT-CARTティーカート 1000」による建築資機材の同一階の自動搬送に加え、工事用エレベータとの連動により、上下階の揚重も自動化しました。これにより、建設現場での揚重・搬送作業の省力化を進め、作業効率を大きく改善させることが可能です。

  • AGV:Automated Guided Vehicleの略称。コンピュータ制御により無人で走行し、搬送や荷役を行う車両のこと。
ウェーブガイドLANシステムTMを活用した新たな通信システム
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当社は、ウェーブガイドLANシステムTMを用いて、超高層ビル建設現場の高層階でも安定した通信ネットワークを構築できる新たな通信システムを開発しました。
本システムは、縦系統(高さ)の構築・拡張に強い「ウェーブガイドLANシステムTM」と横系統(広さ)に強いPicoCELA製アクセスポイント(PCWL-0410)を組み合わせたもので、LANケーブルを敷設することなく、広範囲に安定した無線通信環境を容易に構築できます。断線の心配がないため建設作業現場への導入に最適です。
このシステムは、本設にも利用可能です。

  • 古野電機(株)、PicoCELA(株)との共同開発
本システムの通信イメージ図
建設機械の接触災害を防ぎ、作業員の安全を守る「遠赤外線カメラとAIを用いた人物検知システム」
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当社は、建設現場における建設機械と作業員の接触災害防止を目的とし、「遠赤外線カメラを用いた人物検知システム」を開発しました。
本システムは、温度を感知する遠赤外線カメラとAI(人工知能)を用いて人物(作業員)や物(建設機械)を検知するもので、夜間や薄暗いトンネル坑内等、従来の可視光カメラでは検知が困難であった状況下でも建設機械との接触災害を防ぎ、作業員の安全を守ります。

人物検知イメージ図
坑内撮影例
(上:可視光カメラ、下:遠赤外線カメラ)
データ集約・連携・利活用により建設現場の生産性を向上する「ICT土工管理システム」
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当社は、建設現場の生産性向上を目的とし、データ利活用型ICT土工管理システムを構築しました。
本システムは3つのシステムで構成されており、ICT土工データをプラットフォーム上で一元的に集約・管理することで多様で膨大なデータの横断的な連携・利活用を実現するとともに、関係者間でのデータ共有を容易にし、管理作業の大幅な省力化と効率化を可能とします。

①データ共有プラットフォーム
②転圧施工履歴データによる土量算出
③土砂トレーサビリティ管理システム

  • 西松建設(株)、(株)奥村組との共同開発
①データ共有プラットフォーム
②転圧施工履歴データによる土量算出
③土砂トレーサビリティ管理システム
ソイルセメント改良体工法「TO-PSPⅡ工法」
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当社は、2003年に共同開発したソイルセメント改良体(PSP)工法を、PSPⅡ工法として2020年3月25日付で(一財)日本建築総合試験所の建築技術性能証明を改定しました。
本工法はソイルセメント壁の性能を向上させ、厳密な施工管理・品質管理により、建物を支持し、引抜き荷重にも抵抗できる本設の構造体として利用する技術です。基礎工事の合理化による工期短縮・コスト削減に加え、環境負荷の低減にも貢献します。

  • 青木あすなろ建設(株)、(株)安藤・間、(株)奥村組、(株)鴻池組、五洋建設(株)、鉄建建設(株)、西松建設(株)、(株)松村組との共同研究
荷重伝達の模式図
物流施設などの設計の自由度拡大と施工の省力化を推進「戸田式柱RC梁S接合構法(TO-RCS構法)」
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当社は、物流施設などに多くの適用実績を有する「戸田式柱RC梁S接合構法」を改定し、様々な形状への対応を可能とし、設計の自由度拡大と施工時のさらなる省力化を実現しました。
本構法は、高軸力を負担できる鉄筋コンクリート(RC)造の柱とロングスパンを可能とする鉄骨(S)造の梁を接合する合理的な混合構造です。純粋なS造と比較すると、溶接施工、耐火被覆、柱脚処理などの作業量を低減し、省力化や工期短縮、コストダウンが可能です。さらにこの度の改訂により、以下を実現しました。

①左右の梁段差に対応が可能
②接合部に対する梁の偏心に対応が可能
③バンドプレートの省略による施工性の向上、鋼材量や溶接量の低減
④最上階の接合部における柱主筋定着長の低減

改定したTO-RCS構法概要図
コンクリート構造物を無振動でガス切断「マスカット工法TM
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当社は、水素系混合ガス(サンカッターHL-T)を用いたマスコンクリート等の切断工法「マスカット工法TM」を開発しました。
本工法は、鉄筋コンクリート(RC)造や鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)造、コンクリート充填鋼管(CFT)造などのコンクリート構造物を解体(切断)する工法です。従来工法と比べて解体作業時に振動が発生しないため、工事現場周辺の環境振動の抑制を可能とします。

  • 日酸TANAKA(株)、岡谷酸素(株)との共同開発
ガス切断状況(RC構造物)
ガス切断完了
鉄筋コンクリート構造物を直流電源で加熱破砕「マスホット工法TM
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当社は、マスコンクリートの解体工法である「マスホット工法TM」を開発しました。
本工法は、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋を直流電源で加熱(以下、通電加熱)することで、コンクリートにひび割れを生じさせて、解体を容易にする工法です。これにより、施工効率の向上、周辺環境への影響抑制(騒音、振動、粉塵)を可能とします。

  • (株)千代田エレクトロニクスとの共同開発
工法概要図
加熱破砕によるコンクリートのひび割れ状況
微生物の力でコンクリートのひび割れを閉塞「自己治癒コンクリート」
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当社は、微生物を用いた「自己治癒コンクリート」の実用化に関する研究を行っており、今般、当社施設の擁壁部への適用に至りました。
本技術は、微生物とその養分となる乳酸カルシウムをコンクリートにあらかじめ添加することで、発生したひび割れを閉塞させる技術です。コンクリートにひび割れが発生すると、酸素と水が供給されることで微生物が活動を開始し、乳酸カルシウムを取り込み、炭酸カルシウムを生成することによってひび割れを閉塞します。これにより、構造物の機能維持やその管理に掛かる費用の低減が期待できます。

  • 日本大学工学部との共同研究
コンクリート試験体によるひび割れ閉塞状況
モーションキャプチャーカメラを用いたトンネル吹付け厚さのリアルタイム計測・管理技術
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当社は、モーションキャプチャーカメラによる吹付けロボットの位置計測技術を開発しました。
本技術では、吹付けロボットのアーム位置計測にモーションキャプチャーカメラ技術を応用する事で、簡便なシステムながらも精度の高い計測手法を実現しました。これにより、山岳トンネルにおける省人化・省力化ならびに、安全性・生産性の向上を図ります。

  • エフティーエス(株)、清水建設(株)、西松建設(株)、前田建設工業(株)との共同開発
吹付けロボットの位置計測技術全体イメージ
坑内センサ挿入前方調査技術「DRiログ」
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当社は、山岳トンネルの安全で合理的な掘削を可能とするため、切羽前方地山の物理的特性を容易に測定できる調査技術「DRiログ」を開発しました。
本技術は、削孔検層等で設けた水平孔に測定管を挿入し、山岳トンネルの切羽前方地山の物性的特性を容易に測定できる調査技術です。一般的に用いられる「弾性波速度」だけでは評価できない地下水面の識別や断層破砕帯中の含水状況などを、「比抵抗分布」を同時に測ることで解決し、地山評価精度の向上を実現します。

概要図
シールドトンネルのセグメントリング間の新たなワンパス型継手「ハイグリップアンカー継手」
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当社は、セグメントリング間に用いる継手「ハイグリップアンカー継手」を開発しました。
本技術は、従来のボルト・ナットに代わり、セグメントリング間の締結に用いるワンパス型継手です。締結後すぐに抵抗力が発現するため、セグメントの組立後に生じやすい僅かな緩みも防ぐことができます。作業効率の向上に加え、この継手の特長である高い引抜抵抗力によってシールドトンネルの品質向上に寄与します。

  • 日本ヒューム(株)との共同開発
リング間継手配置イメージ図
継手締結状況
プレキャスト床版の新たな接合方法「すいすいC&T工法」
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当社は、大阪大学名誉教授 松井繁之氏の指導のもと、道路橋の床版取替工事における新たな接合方法「すいすいC&T(キャット)工法TM」を開発しました。
本工法は、当社独自の継手構造を用いることで、プレキャスト床版の現地接合を容易にする工法です。100年相当の疲労耐久性を有する接合方法として株式会社高速道路総合技術研究所へ性能証明書を提出し合格しており、優れた耐久性能を有しています。1日あたりに進められる施工距離をより延ばすことで、床版接合の作業工程20%程度の短縮、工事費15%程度の低減を実現します。

季節と場所にとらわれない農業-人工光型栽培実験施設で栽培研究を開始
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当社は、筑波技術研究所(茨城県つくば市)に人工光型栽培実験施設を整備し、植物工場における栽培技術や知見を蓄積するための研究を開始しました。
本施設においてイチゴ等の栽培研究に取り組み、農業事業のノウハウを増やし、多様な農業モデルの構築・提案を実現します。

冬期寒冷地における吹付けコンクリートに独自の温度管理システムを適用「ステイブルクリート工法」
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当社は名岐エンジニアリング(株)と共同で、山岳トンネル工事における吹付けコンクリートの品質確保とコスト削減を目的とした、独自の温度管理システム(ステイブルクリート工法)を開発しました。
本工法は吹付コンクリートに使用する練混ぜ水等の材料やミキサー全体を加温することで、コンクリート温度を任意に一定(20℃程度)に保つことが可能なシステムです。この結果、急結剤を大量添加することなく、初期強度確保やリバウンド率の低減が可能となり、より安定した、品質の高いコンクリートを安価に提供することができます。

トンネル壁面の変形を目視で確認可能にする発色型ロックボルトワッシャー「Eye Washer」
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当社と(株)カテックスは、山岳トンネルのNATM工法等で使用されるロックボルトに発生する軸力を、特殊なワッシャーにより把握できる発色型ロックボルトワッシャーEye Washerを開発しました(特許出願済)。
Eye Washerは、透明な汎用プラスチック製の角型ワッシャーの背面に圧力測定フィルムを張り付けたものであり、従来の鋼製角型ワッシャーの上に設置して使用します。
トンネル壁面が変位した際、ワッシャーに作用する力に応じて白色の圧力フィルムが赤色に変化します。その赤色直径の大きさにより、ロックボルト頭部に作用している軸力を目視で確認できます。従来のロックボルト軸力計に比べ安価で簡易に設置できるため、広範囲のロックボルトに設置することにより、経済的、効率的に施工中のトンネルの面的な変形状況を目視確認できます。

安全性・経済性・環境に優れた起泡剤を開発気泡シールド工法用特殊起泡剤「LT2(エルティーツー)
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当社は小野田ケミコ株式会社と共同で、経済的で環境への影響が小さい起泡剤である「LT2(エルティーツー)」を開発しました。
気泡シールド工法では気泡の持続性が重要となりますが、60分経過後の破泡量が従来品のおよそ半分であるという試験結果が得られています。また、従来品が起泡剤濃度3%で8倍の発泡倍率であったのに対し、本製品は起泡剤濃度0.9%で9倍の発泡倍率と高い発泡性を有することから、希釈濃度・使用量を従来品のおよそ3分の1に抑えることができ、従来品よりも経済的なものとなっています。さらに、使用量が少なく済むことから、周囲の地山への影響も抑制することができる環境に優しい起泡剤です。急性毒性試験や生分解性試験も実施しており、従来品よりも周辺環境への影響が小さいことが確認されています。
実際に現場に適用した実績もあり、起泡剤に従来品を使用した区間と本製品を使用した区間とで、排土の性状はほぼ同じでした。掘削添加材の使用量は本製品を使用した区間の方が10%程度少なく済んだことから、本製品は従来品と比較して少ない添加量で起泡剤としての効果が得られると考えられます。

発泡状況
AI を活用したシールド工で効率化・品質向上を図る-「AI Transform シールド」-
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当社は、(株)きんそく、(株)ネットリンクスとシールド工における効率化・品質向上・安全性向上の強化を図るために、シールド掘進工業務をAI化した「AI Transformシールド」を開発しました。
シールド工では掘削対象地山に対するシールド機の方向決定や切羽圧力、切削トルク、ジャッキ速度等の調整・判断はシールド専門技術者でなければ困難と考えられてきました。近年、シールド施工情報の進化とともに掘進中の切羽圧力や切削トルク、ジャッキ速度、裏込め注入等の100項目を超えるデータが約30秒間隔ごとに機械的に集積されています。しかしながら人がすべてのデータを網羅してシールド機の姿勢を決め、土質に合わせた掘進管理を行うことは困難です。AI Transformシールドは、さまざまな土質ごとに蓄積された膨大な測量データ・施工情報データを教師データとし、機械学習したAIが自動測量で得られるデータをもとに最適な判断を導き出し、シールド機姿勢を判断し自動運転を行うAIシステムです。

土質を基にしたAI Transformシールド工システム

AI Transformシールドで掘進している管理画面ではリアルタイムに基準線との偏差量やシールド機とセグメントのクリアランス、今後の予測等を管理することが可能です。

AI Transform Shield システム画面

全国のシールド現場のデータを専用クラウドに集積し、今まで専門技術者の判断で施工していたシールド工をAI Transformシールドでは自動で施工し、さらに環境負荷低減のための最適掘削土量、裏込注入等を自動で行えるよう開発を進めていきます。

山岳トンネルのロックボルト自動打設化を実現
−新名神高速道路、宇治田原トンネル東工事に“ロボルト”を開発導入−
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当社は、サンドビック(株)SMRTカンパニーと共同で、日本の山岳トンネル施工に適したロックボルト自動打設機(名称:ロボルト)を開発し、新名神高速道路、宇治田原トンネル東工事に2台導入しました。
同システムは、専用ブームに穿孔、モルタル注入ホース、ロックボルトの施工本数を把持するシリンダー式ロックボルトハンガーおよび挿入用ロッドをガイドセルに集約させ、各ガイドセルがコンパスのように回転し入れ替わることで、順番に1断面あたりのロックボルト打設を進めます。本体は坑内測量システムと連携し、コンピューター制御により穿孔位置、角度が記録されるため、ロックボルトの打設精度の確保もされます。施工に加え、練り混ぜ用ミキサーと流量計を装備した圧送ポンプを一体化させることで、高速道路をはじめとする日本の山岳トンネルでの仕様・規格、施工管理基準を満たした自動打設を可能としました。
通常のロックボルト作業は、モルタル注入、ロックボルト挿入などの作業をすべて人手に依存しており、切羽元に立ち入っての作業や重量物を扱う作業が一般的でした。自動化により、切羽元に立ち入る作業を伴わず、マシン1台当たり1人のオペレーターで操作でき、施工の安全性の向上に加え、生産性と品質の一層の向上に寄与できます。

写真1 ロックボルト自動打設機
写真2 モルタル充填設備
写真3 上半 施工状況
写真4 下半 施工状況
寒くても確実にコンクリートの強度と品質を確保「アーリークリート®
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当社は、太平洋マテリアル(株)と共同で、混和材料を用いたコンクリートの初期強度促進配合である「アーリークリート®」(NETIS登録番号:QS-200040-A)を開発しました。
寒冷地における覆工コンクリートの施工では、従来、養生設備や養生方法など、主に設備面での工夫により強度確保を図ることが一般的でした。今回開発した初期強度促進配合では、主に材料面での工夫により、特別な養生や大幅な配合変更を行うことなく、必要な施工性状を確保しながら、覆工コンクリートの長期耐久性に大きく影響する初期強度の発現を促進することが可能となりました。当社では、同配合を用いた施工を「アーリークリート®」工法として工法化し、今後、トンネル工事における覆工コンクリートの品質向上に積極的に取り組んでいきたいと考えています。

寒冷地トンネル坑口状況
現場内混和剤投入状況
初期強度確認結果
透水試験結果
地下工事の生産性向上を目指した 新型土留め構造「コンビウォール工法」
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当社では、抑止部材挿入式の新型土留め構造「コンビウォール工法(Comb-Integral-Wall)」を考案し、開発を進めています。
従来の土留め壁工法には、切梁等による「支保工式土留め壁」と支保工がない「自立式土留め壁」があり、自立式は本体構築時の施工性に優れていますが、土質条件や背面地盤荷重の影響を受けやすく、掘削深度は3~4ⅿ程度とされています。
本工法では、背面地盤に挿入した抑止部材を土留め壁親杭と剛結させることで、抑止部材に作用する土荷重により生じる背面土圧と逆方向の曲げモーメントが作用し、親杭の曲げ応力及び変位が低減されます。
コンビウォール工法により、自立式土留め壁の優位性を保ちながら4m以上の土留め掘削が可能となります。

コンビウォール工法イメージ図
土留め壁の作用曲げモーメント比較
覆工コンクリート打込み中の圧力を可視化する「スマート圧力センサシステム」
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当社と(株)JUST.WILLは、山岳トンネル覆工コンクリートの打込み中のセントル(移動式鋼製型枠)に作用する圧力を面的に捉える「スマート圧力センサシステム(仮称)」(以下、本システム)を開発しました。本システムを使用することで、打込み時にセントルに作用するあらゆる箇所の圧力の許容レベルの判定だけでなく、打上がり高さと偏圧作用の有無を管理することができます。これにより、セントル変形が原因の出来形精度不足やセントルの予期せぬ横移動によるコンクリートのひび割れ発生などを防止できます。

スマート圧力センサシステムの概要
コンクリート施工に関するノウハウを結集「うちのコンクリートが凄い!コンテスト」
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当社は、全国で施工中の自社土木現場を対象として、コンクリート工事における現場技術力の向上と、施工上の取組みに関する水平展開を目的とした試行の一環として「うちのコンクリートが凄い!コンテスト」を実施しています。
当社土木本部では、コンクリート工事のプロフェッショナル育成を目的として、6年前に若手・中堅社員を中心とした部門横断組織となる「コンクリート品質向上ワーキンググループ」を立ち上げ、これまでに工種別の施工マニュアルの作成や、若手社員教育の実施など、コンクリート工事に関する技術力向上のための様々な取組みを展開してきました。その一環として今回コンテストを実施し、現場独自の取組み・ノウハウを吸上げ、イントラネットを介して全社員に共有を図っていくことで、現場社員のコンクリート技術がスパイラルアップしていくことを目指しています。

打設計画立案のための圧送試験
打設計画に基づく施工
施工状況確認
施工状況
盛土工事での沈下防止対策でコスト・作業時間を20%減
縁切り工法「スリムウォール工法」の開発
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当社は、軟弱地盤における盛土工事に伴う周辺地盤の引込み沈下をローコストで防止できる縁切り壁工法「スリムウォール工法(Semi Floating Hybrid Metal Partition Wall)」を開発しました。
本工法は、親杭を支持層に根入れさせ、親杭間に鉄板を挿入・固定して内外で地盤の縁を切ることにより沈下の影響を低減させる構造です。本工法における沈下影響の低減効果が鋼矢板工法と同等であり、施工時間、コスト共に約80%に縮減しました。

スリムウォール工法(イメージ図)
スリムウォール工法解析結果
(沈下コンター図)
低炭素型コンクリートが建設材料技術性能証明を取得「スラグリート®
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当社と西松建設(株)は、一般社団法人日本建築総合試験所の建設材料技術性能証明を、共同で開発したセメント質量の70%を高炉スラグ微粉末で置換した低炭素型のコンクリート「スラグリート®」により取得しました。
「スラグリート®」とは、製鉄所の副産物である高炉スラグ微粉末をセメントの代替材料として積極的に活用した低炭素型のコンクリートです。「スラグリート®」を使用することで、コンクリート製造時における二酸化炭素の主たる排出源となるセメントの使用量を大幅に低減することが可能となり、普通コンクリートと比較してCO2排出量を約65%削減することができます。今回、第三者機関の建設材料技術性能証明を取得したことにより、本技術の建設分野での適用を、さらに進めていく予定です。

  • SCIENCE BASED TARGETS DRIVING AMBITIOUS CORPORATE CLIMATE ACTION
  • RE100
  • ECO FIRST
  • BOSS IKUBOSS AWARD 2016